Teknologi bateri untuk lampu kecemasan

Konsensus yang meluas adalah bahawa elektrik, yang telah digunakan sejak kira-kira pertengahan abad kesembilan belas walaupun telah ditemui lebih awal, adalah salah satu penemuan terbesar yang mempunyai pengaruh positif yang besar terhadap penduduk dunia.

Bateri adalah perkara biasa dalam erti kata bahawa ia digunakan di mana-mana dan kuasa pelbagai peranti, daripada peranti kecil seperti komputer dan telefon bimbit sehingga yang lebih besar seperti kenderaan dan van.

Walaupun semua orang merujuk kepada peranti kimia dengan dua atau lebih sel sebagai "bateri", istilah yang betul sebenarnya ialah "sel", kerana perkataan "bateri" mempunyai konotasi ketenteraan dan merujuk kepada senjata yang bekerja bersama. Peranti kimia ini mempunyai keupayaan untuk menyimpan tenaga kimia, yang ditukar kepada arus terus. Kepelbagaian bateri di pasaran hari ini hampir tidak terhad, daripada bateri primer kecil yang digunakan dalam jam tangan kepada bateri sekunder yang besar dengan kapasiti megawatt yang digunakan sebagai simpanan tenaga kepada bandar kuasa dan bandar apabila perlu.

Pada asasnya terdapat dua jenis bateri yang berbeza, dan ini boleh dikategorikan sama ada sebagai Bateri Utama, yang bermaksud ia tidak boleh dicas semula dan dianggap sebagai jenis "gunakan dan tong" (tetapi dikitar semula, sudah tentu) jenis. produk, atau menjadi Bateri Sekunder, yang bermaksud ia boleh dicas semula dan termasuk dalam dua kawasan operasi. Bateri jenis ini digunakan untuk peralatan elektrik, seperti jam tangan, jam dan mainan kanak-kanak. Pertama, terdapat bateri yang boleh digunakan untuk mengecas dan menyahcas peranti seperti telefon bimbit atau komputer riba, atau kedua, terdapat bateri yang boleh dicas dan kemudian memberikan kuasa apabila diperlukan, seperti dalam kereta elektrik. Dengan jenis kedua ini, yang digunakan untuk lampu kecemasan, bateri sentiasa dicas dan bersedia untuk membekalkan elektrik sekiranya sistem elektrik utama bangunan gagal dengan menyahcas jumlah tenaga yang diperlukan.

Untuk bateri utama, pelbagai bahan kimia sering digunakan, dengan Alkali, Zink/Karbon, dan lebih baru Lithium. Bahan kimia ini dikenali sebagai "sel kering" kerana ia tidak memerlukan elektrolit pes basah untuk membolehkan arus mengalir. Apabila teknologi untuk sel asid plumbum mula-mula dibangunkan untuk bateri sekunder, semua bateri lain adalah daripada jenis utama. Bateri Asid Plumbum, juga dikenali sebagai Bateri SLI (Permulaan/Lampu/Pencucuhan), dirujuk sebagai "sel basah" kerana ia mengandungi elektrolit cecair. Ia datang dalam pelbagai saiz, daripada 1Ah terkecil hingga 12,000Ah. Teknologi ini telah digunakan untuk menyimpan tenaga secara berpusat di dalam bangunan pada pelbagai voltan yang pelbagai, membekalkan kuasa untuk menjalankan Sistem Bateri Pusat seperti yang diperlukan untuk lampu kecemasan.

Apabila teknologi bateri semakin maju, bateri nikel-kadmium telah diperkenalkan, diikuti oleh bateri hidrida logam nikel dan, lebih baru-baru ini, bateri litium ion, yang kini telah mengambil alih sebagai standard. Voltan yang biasanya dihasilkan oleh sel bateri adalah daripada voltan yang sangat rendah hingga sekitar 3–4 Volt, dengan voltan yang lebih besar dan bekalan arus yang lebih besar dicapai dengan pemasangan sel tambahan. Sel kolektif yang dihasilkan oleh sel yang diletakkan dalam litar selari memberikan lebih banyak arus, manakala sel kolektif yang dihasilkan oleh sel yang terletak dalam litar bersiri menghasilkan lebih banyak voltan, memberikan penyelesaian untuk kedua-dua arus yang lebih tinggi dan voltan yang meningkat.

NI-Cd (Ni-Cad)=NICKEL CADMIUM Ini adalah salah satu teknologi bateri terawal, dan kelebihan jenis bateri ini termasuk kebolehpercayaannya yang sangat baik, keupayaan untuk menahan kadar nyahcas yang tinggi pada pelbagai suhu dan dilanjutkan. jangka hayat dan hayat operasi. Bateri ini menghasilkan voltan kira-kira 1.2 volt menggunakan katod nikel oksida (NiOOH) dan anod logam kadmium (Cd). Kelemahan utama nyahcas separa diikuti dengan pengecasan ialah bateri akan kehilangan "ingatan", mengurangkan keupayaan pengecasan maksimumnya dari semasa ke semasa. Selain itu, ia boleh rosak oleh pengecasan yang berlebihan. Kelebihan bateri Ni-Cd ini ialah ia mempunyai keupayaan untuk melakukan cas dan nyahcas kadar tinggi serta beroperasi dalam julat suhu yang luas.

Ni-MH, atau hidrida logam nikel, ialah teknologi yang agak baharu yang menggunakan nikel oksida (NiOOH) dan aloi logam. Semasa proses pengecasan, hidrogen disimpan untuk menghasilkan hidrida logam, yang kemudiannya dilepaskan semasa nyahcas. Teknologi ini mempunyai jangka hayat 3000 kitaran. Namun begitu, ia hanya mempunyai sekitar 60 peratus daripada kapasiti sel litium-ion dengan saiz yang sama. Sel hidrida logam nikel boleh mempunyai dua hingga tiga kali ganda kapasiti bateri nikel-kadmium bersaiz setara. Berbanding dengan beberapa teknologi bateri yang lebih kuno, ia dikatakan jinak dari segi ekologi kerana ia tidak mengandungi kadmium, merkuri atau plumbum.

LI-ION - ion litium Perkara pertama yang perlu diperhatikan ialah terdapat dua jenis bateri: litium dan ion litium. Yang pertama ialah bateri utama untuk penggunaan sekali sahaja, manakala yang kedua ialah bateri sekunder yang boleh dicas semula. Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, industri telah menyaksikan revolusi hasil daripada kemunculan teknologi Litium-Ion pada tahun 1970-an, yang kini digunakan dalam pelbagai jenis peranti, daripada telefon mudah alih dan komputer riba kepada semua bentuk pengangkutan. Katod, yang mentakrifkan kapasiti bateri litium-ion, anod, yang membolehkan arus mengalir, elektrolit, yang terdiri daripada garam, pelarut, dan bahan tambahan, dan terakhir pemisah, yang berfungsi sebagai penghalang untuk mengekalkan sentuhan. berpisah. Semasa proses nyahcas, ion litium mengalir dari negatif ke positif, kemudian kembali semula semasa bateri sedang dicas. Ia mempunyai jangka hayat 500–1,000 kitaran sejak bekerja dalam keadaan dengan suhu yang lebih tinggi mungkin menyebabkan operasi menjadi tidak stabil.